对埃克特-莫契利公司报道的历史图片
“那个叫莫契利的家伙穿的袜子太刺眼了,无论如何我都不想让他加入我们这一行。”1946年年中,时任IBM总裁的托马斯·沃森这样对公司的销售总经理吉姆·伯肯斯托克说。
当时,计算机研发先驱约翰·莫契利和约翰·埃克特找到IBM,想把自己的“企业”卖给IBM,可沃森没有接受这笔交易,把他们赶出了大门。
战争需求催生的项目
莫契利麾下的工程师们捉来几只老鼠,并把它们关起来饿一段时间,再把各种不同的电线放进去,看老鼠不爱咬哪种电线,以此来选择设备中用哪种电线。
这是1943年年底发生在宾夕法尼亚大学摩尔学院的情景,当时他们正在为军方秘密研制一台设备。这台设备拥有大量的电线,由于电线总长度达数十公里,而当时机房中有老鼠出没,如何防止老鼠咬断电线成为工程师们一个头痛的问题。为解决该问题,他们做了上述试验。
他们在研制的是怎样的一种设备呢?
第二次世界大战期间,美军阿伯丁弹道研究实验室承担着编制火力表的任务。在当时,这项计算工作极其艰巨,在枯燥、繁琐、漫长的计算过程中,实验室主管清醒地认识到人力与智力的矛盾、计算任务和计算工具的矛盾,他认为有必要研制一种比现有计算工具速度快成千上万倍的新型计算设备。
弹道实验室在建立之初就同宾夕法尼亚大学有密切联系,实验室的工程技术人员经常到宾夕法尼亚大学接受短期培训。 1943年4月,摩尔学院和弹道实验室达成一项合作协议,由军方提供经费,摩尔学院来开发研制一种新型计算设备,原定名字为“电子数字积分机”,军方的一位负责人建议再加上“计算机”一词,于是名字成了“电子数字积分机和计算机”,英文简称ENIAC即爱尼亚克。
该项目由当时摩尔学院的物理学教授约翰·莫契利提出总体设计方案,研究生约翰·埃克特负责电路的研制,同时汇集一批高级工程师参与。1943年5月31日,项目启动,起初项目的预算是15万美元。
准确地来说,他们研制的产品不是一台机器,而是一屋子机器,开关按钮密密麻麻,大量的电线缠绕在一起。
在初步运行中,爱尼亚克在计算能力上表现出了按当时水准来说是令人震撼的速度,但是它没有任何内部的存储设备,只能快速处理当下的数据,所以每次计算都要重头再来,以今天的标准来看,它是一台计算器,而不是一台计算机。这个问题深深地困扰着埃克特与莫契利,他们苦寻良方。
而在爱尼亚克机研发的同时,美国原子弹的研发工作也进入了冲刺阶段。著名的数学家冯·诺依曼参与其中,他也遇到了极为困难的计算工作,原子核裂变的各项数据计算非常繁琐,实验室为此雇用了100多名女计算员,从早忙到深夜,还是跟不上进度。美国军方为此征用了他们所能找到的当时最新的计算设备,包括IBM的台式卡片计算设备和哈佛大学的马克I型机,但仍不能得到令研发人员满意的速度。1944年的夏天,负责爱尼亚克研发的一位军方负责人在火车站巧遇了冯·诺依曼,在交谈中提及爱尼亚克,冯·诺依曼眼前一亮,答应到爱尼亚克研发小组去指点一下。
原来平行运作、影响人类历史的两个重大项目至此交汇。
名利导致计算机先驱们决裂
“莫契利和埃克特妄图拥有计算机的专利权是不对的,我这样做是想让计算机成为共有财产,因为军队专利的保护期只有一年,自专利材料公布一年后,专利自动失效。”1946年3月,冯·诺依曼抢先对爱尼亚克改进型申请了军队专利,冯·诺依曼此举激怒了莫契利、埃克特。
而这三位被后人称为计算机先驱的大师们,在1944年8月的初次邂逅也是较着劲的。
在冯·诺依曼到摩尔学院参观前,埃克特说:“大家都说冯·诺依曼是一名天才,他是否是天才,从他来后问的第一个问题就可以判断出来。”
冯·诺依曼到后的第一个问题就是关于爱尼亚克的逻辑结构,点到了问题的要害,这让莫契利和埃克特很佩服,他们表示愿意多听听他的高见。冯·诺依曼也对初具规模的爱尼亚克感兴趣,答应做项目组的顾问。冯·诺依曼的参与,让军方信心大增,爱尼亚克设计方案不断修正升级,研究经费不断增加,最后经费累计投入将近50万美元。同时,冯·诺依曼为研发小组解决了程序的存储问题,完成了计算机进化的关键一环。
1945年初,爱尼亚克基本完工,开始试运行。很难想象今天你面前的电脑是由这台名为爱尼亚克的设备演化而来。当时它内部有成千上万个电子管、二极管、电阻器等元件,电路的焊接点多达50万个,设备表面布满了电表、电线和指示灯。它的电子管平均每15分钟就要烧坏一只,工程师们大汗淋漓地不停更换。它的耗电量很高,有一个比较夸张的说法,说它开机时,实验室所在小镇的电灯都会变暗。
1946年2月15日,宾夕法尼亚大学举办了隆重的庆典,向公众展示爱尼亚克。它运算时忽明忽暗的指示灯,给人以神秘的感觉,其快速的运算能力让当时的来宾惊叹不已。美国《时代》周刊的记者写道:“它的电子智慧开启了一个全新的世界。”
冯·诺依曼在媒体闪光灯中自豪地说:“电子计算机的研制终于成功了,全世界的计算只要有4台爱尼亚克机就够了。”
看着春风满面的冯·诺依曼,莫契利和埃克特深感被抢了风头,其实在此前的1945年6月,冯·诺依曼发表了自己署名的《关于离散变量自动电子计算机的草案》论文,就在他们之间种下了心结。在这篇论文中,冯·诺依曼首次提出了在电子计算机内部的存储器中存放程序的概念,这成为所有现代电子计算机的范式,被称为“冯·诺依曼结构”。
问题出在单独署名上。虽然冯·诺依曼对爱尼亚克的成功面世贡献不小,可毕竟这是在埃克特和莫契利前期工作基础上的理论升华,怎么能只署冯·诺依曼的名字呢?
按说此时冯·诺依曼已蜚声海内,不需要和后起之秀争名。有后人替冯·诺依曼解释,爱尼亚克是军方的项目,按照当时美国的有关保密法规,在研制期间,任何正式参与的科研人员一律不得发布任何消息,更不要说发表论文了,所以莫契利和埃克特不能发布相关信息。冯·诺依曼虽然是曼哈顿原子弹项目的参与人员,但不是爱尼亚克机项目的正式参与人员,他可以发表技术论文,而且他又想早些推动计算机技术的发展,所以署自己的名字尽快发表。
冯·诺依曼与莫契利、埃克特在计算机技术专利归属方面的分歧越来越大。随后,宾夕法尼亚大学也卷进来,校方称爱尼亚克是该校下属的摩尔学院的项目,所有研制成果的专利都归宾夕法尼亚大学所有,个人无权申请专利。
莫契利被迫放弃了对爱尼亚克整机的专利申请,多重打击让莫契利、埃克特萌生去意。
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